小學(xué)教育專業(yè)“基礎(chǔ)化學(xué)-傾向生活化學(xué)”教學(xué)探索與實踐

宋曉麗，劉俊亮，吳德峰

揚州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 揚州 225002

科教興國的發(fā)展戰(zhàn)略把教育現(xiàn)代化和人的現(xiàn)代化提到了實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的日程上[1]。如何實現(xiàn)人的現(xiàn)代化？最重要的是提高國民的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。習(xí)近平總書記在中央人才工作會議上強調(diào)，要全方位謀劃基礎(chǔ)學(xué)科人才培養(yǎng)，造就青年科技人才隊伍[2]。國民科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升不可一蹴而就，須在整個受教育過程中通過多種途徑、多種方式進行潛移默化。小學(xué)階段是人生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)知識的起點，是塑造、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵階段。小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成需要教育工作者耐心細致地引導(dǎo)和培養(yǎng)。其培養(yǎng)重點在于激發(fā)小學(xué)生的科學(xué)興趣，創(chuàng)造學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生積極參加科學(xué)實踐活動，進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提高科學(xué)素養(yǎng)。因此，對于小學(xué)教育工作者而言，應(yīng)當(dāng)根據(jù)小學(xué)生的心理特征和發(fā)展現(xiàn)狀設(shè)計科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)策略，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中積累實踐經(jīng)驗，形成理性、科學(xué)的認知。因此，這就要求小學(xué)教育工作者自身具有豐富的貼近生活、貼近學(xué)生的科學(xué)知識，并掌握開展科教活動的有效方法和技能。

揚州大學(xué)小學(xué)教育專業(yè)學(xué)生在大二時將進行第二輔課學(xué)習(xí)，其中第二輔課選擇為“小學(xué)科學(xué)教育”方向的學(xué)生須學(xué)習(xí)化學(xué)、物理、地理等自然科學(xué)課程。因此，如何在小學(xué)教育專業(yè)開展基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)工作，以滿足當(dāng)今時代對小學(xué)科教老師的需求，是值得關(guān)注和思考的課題。

化學(xué)是一門中心的、實用的、創(chuàng)造性的學(xué)科[3,4]，其主要研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性能和轉(zhuǎn)化過程，是一門可以創(chuàng)造新物質(zhì)、探索新應(yīng)用的學(xué)科?；瘜W(xué)在創(chuàng)造新物質(zhì)方面起到了核心作用，與社會的不斷進步和人類物質(zhì)生活質(zhì)量的不斷改善與提高息息相關(guān)[5]。因此貼近生活的化學(xué)知識和實踐更容易被小學(xué)生認知、理解和接受，在小學(xué)生的科教過程中最易于切入和開展。然而，小學(xué)科學(xué)教育，不僅僅是認知現(xiàn)象，也應(yīng)該對現(xiàn)象背后的本質(zhì)理論、規(guī)律有所了解和理解，從而使學(xué)生更能感知科學(xué)的無盡魅力，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此對于小學(xué)教育工作者，不僅應(yīng)該掌握貼近生活的化學(xué)知識，更應(yīng)該透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，進而不斷將生活現(xiàn)象背后的理論知識帶給學(xué)生，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?；诖耍P者分析小學(xué)教育專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)，應(yīng)該從生活中的化學(xué)入手，將相關(guān)基礎(chǔ)化學(xué)知識融入于日常生活中，通過生活現(xiàn)象的講解，探討現(xiàn)象背后的規(guī)律、理論；同時提供實驗室平臺，引導(dǎo)學(xué)生動手設(shè)計適合于小學(xué)生的化學(xué)探究小實驗并進行實踐探索；此外，著眼專業(yè)師范教育的特點，在向?qū)W生教授化學(xué)知識的基礎(chǔ)上，注重將教學(xué)設(shè)計思想帶給學(xué)生；期望對學(xué)生今后從事小學(xué)科學(xué)教育工作，不僅在知識儲備上，更在教學(xué)方法、教學(xué)技能、實踐探索上有所幫助和啟發(fā)。本文就筆者所開設(shè)的小學(xué)教育專業(yè)“基礎(chǔ)化學(xué)-傾向生活化學(xué)”教學(xué)實踐與探究進行了總結(jié)。

1 教學(xué)目標(biāo)

筆者開設(shè)的“基礎(chǔ)化學(xué)-傾向生活化學(xué)”是小學(xué)教育專業(yè)選修小學(xué)科學(xué)教育方向的學(xué)生的必修課程，課程的教學(xué)目標(biāo)旨在使學(xué)生獲取下列認識和能力：(1) 了解與生活相關(guān)的化學(xué)知識；(2) 理解生活中常見化學(xué)現(xiàn)象的規(guī)律、原理；(3) 能夠運用相關(guān)化學(xué)知識在小學(xué)教育中進行科學(xué)教學(xué)與實踐；(4) 提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2 教學(xué)內(nèi)容

針對教學(xué)目標(biāo)及考慮到大多學(xué)生在高考時沒有選考化學(xué)這一情況，我們在設(shè)計教學(xué)內(nèi)容時，將基礎(chǔ)化學(xué)知識融合于衣、食、住、用、行等日常生活中，以求更加生動地解釋現(xiàn)實生活中發(fā)生的現(xiàn)象，并對相關(guān)規(guī)律、理論和簡要反應(yīng)過程進行講解，避開深奧的化學(xué)原理及復(fù)雜的化學(xué)方應(yīng)方程式，并注重將應(yīng)用于生活中的化學(xué)前沿知識和技術(shù)進行介紹，體現(xiàn)化學(xué)發(fā)展對生活、生產(chǎn)、社會發(fā)展的影響和貢獻，從而促進學(xué)生對科教興國的認知，促進其對小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。根據(jù)以上分析，本課程的主要教學(xué)內(nèi)容如表1所示。

表1 “基礎(chǔ)化學(xué)-傾向生活化學(xué)”教學(xué)內(nèi)容

本教學(xué)內(nèi)容具有以下特點：(1) 社會生活性。將基礎(chǔ)化學(xué)知識完全融入于人類生活、生產(chǎn)活動中。切實讓學(xué)生體會到化學(xué)與社會、生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系，并進一步推進講解基本規(guī)律、原理，促進學(xué)生科學(xué)思維能力的提升。如，講到“味”中的酸味化學(xué)時，首先探討酸味主要與食品、水果中含有的酸性化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。進一步講解什么是酸性化學(xué)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)特征是什么？其酸度與什么有關(guān)？這就涉及到物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，氫離子的電離程度，氫離子電離程度與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系以及人體味覺感受系統(tǒng)的敏感性等內(nèi)容，科學(xué)解釋了生活中每個人都會遇到的經(jīng)歷，并充分體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”“辯證看待問題”等科學(xué)思維方式[6]。(2) 豐富多樣性?；瘜W(xué)知識覆蓋食品、藥品、服飾、洗護、住所、娛樂等人類生活的各個方面，并展開不同維度進行講解，力求將涉及到人類社會、生活中的常用化學(xué)知識進行介紹，促進學(xué)生對化學(xué)的深刻認識，挖掘化學(xué)的魅力。如，講“藥物中的化學(xué)和毒物毒品中的化學(xué)”時，首先從化學(xué)物質(zhì)對人體的雙重作用入手，進一步推進講解藥品及毒品中的化學(xué)知識，比較引申出某些化學(xué)物質(zhì)可作為藥品使用的同時，在應(yīng)用不當(dāng)?shù)那闆r下將會成為毒品，促進學(xué)生對量變引起質(zhì)變的具象理解以及培養(yǎng)學(xué)生辯證看待事物的科學(xué)思維能力。突出講解“煙草中的化學(xué)”，介紹煙草中的化學(xué)物質(zhì)，吸煙過程中發(fā)生的化學(xué)變化，生成的有害物質(zhì)及其對人體的傷害，以煙草為載體，將化學(xué)的變化觀念、微觀探析等核心素養(yǎng)融入其中，并以此引導(dǎo)學(xué)生遠離毒品、煙草，形成正確的人生觀、價值觀、世界觀。(3) 職業(yè)導(dǎo)向性。小學(xué)教育專業(yè)培養(yǎng)的是小學(xué)教育工作者，因此本課程在內(nèi)容設(shè)置時兼顧了學(xué)生未來面臨的職業(yè)需求，期望為學(xué)生在將來從事小學(xué)科學(xué)教育工作時提供相關(guān)素材，并培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會利用化學(xué)知識設(shè)計適合小學(xué)生科技實踐活動的能力，為促進學(xué)生的職業(yè)生涯發(fā)展打下基礎(chǔ)。如在第八章“娛樂生活中的化學(xué)”第三節(jié)“魔術(shù)與化學(xué)”中的趣味實驗環(huán)節(jié)中，以嬰兒“紙尿褲”為著眼點，分析其中的材料，引申出超強吸水高分子，進而介紹材料的化學(xué)特點和結(jié)構(gòu)特征，最后利用超強吸水高分子的吸水特點，設(shè)計“人造雪”趣味小實驗。實驗中提供不同交聯(lián)度的超強吸水高分子，通過比較不同超強吸水高分子吸水后的現(xiàn)象特點，進而思考化學(xué)結(jié)構(gòu)及物理結(jié)構(gòu)與其性能之間的關(guān)系。在鍛煉學(xué)生實驗設(shè)計、實驗操作、實驗分析能力的同時，培養(yǎng)理論-實踐-理論的科學(xué)發(fā)展觀。(4) 發(fā)展新穎性。當(dāng)今社會發(fā)展非常迅速，眾多新物質(zhì)不斷應(yīng)用于人們的日常生活中?；瘜W(xué)是創(chuàng)造新物質(zhì)的核心力量，因此在內(nèi)容設(shè)置時結(jié)合化學(xué)學(xué)科的發(fā)展，將已應(yīng)用于日常生活的新物質(zhì)、新材料進行相關(guān)介紹，促進學(xué)生對最新科研成果的了解，開闊眼界，拓展知識面。如在“味”的甜味化學(xué)中，介紹新型健康甜味劑赤蘚糖醇；在“藥品中的化學(xué)”中講解新型手性藥物的特點及其重要應(yīng)用；介紹緩釋技術(shù)在新型藥物制劑中增加藥物利用度，減少服藥次數(shù)，降低副作用等應(yīng)用。

3 教學(xué)實踐

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)目標(biāo)，基于課程內(nèi)容特點，筆者構(gòu)建了一個基于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)實踐模型，如圖1所示。

圖1 基于課程教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)實踐模型

3.1 靈活運用多種手段和方法

針對不同章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的特點及教學(xué)目標(biāo)，采取多種教學(xué)方法進行授課[7]。(1) 如在“飲食中的化學(xué)”這一章節(jié)，主要以教師講授、展示為主，介紹與色、香、味有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)特點。(2) 對主食中的化學(xué)、飲料中的化學(xué)以及瓜果蔬菜中的化學(xué)，則通過提前向?qū)W生布置題綱，讓學(xué)生搜集、整理相關(guān)資料，設(shè)計教學(xué)方案，制作課件。隨堂抽取1-2名學(xué)生進行課堂授課或說課，同時讓其他學(xué)生進行評價，指出優(yōu)點和不足，最后由教師進行知識結(jié)構(gòu)、授課技能等方面的點評，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，獲得備課、授課、評課等方面的鍛煉。(3) 當(dāng)介紹食品可以提供人體所需能量是因為其中的糖類物質(zhì)時，為了更直觀地給學(xué)生展示能量的存在，通過視頻的方式播放麻省理工學(xué)院的John Dolhun博士在該學(xué)院劍橋科學(xué)節(jié)上演示的“Death of a Gummy Bear”實驗。該實驗中KClO3加熱后在試管中產(chǎn)生大量的氧氣，當(dāng)橡皮糖加入時，瞬間燃燒，火光四射并放出大量的熱，學(xué)生可以通過視頻感受能量的存在，同時將抽象的理論具象化，也為他們將來在工作中如何開展小學(xué)科學(xué)教育實踐活動提供思路。(4) 在介紹先進的服裝材料時，為了更好地讓學(xué)生感知和理解羊毛、蠶絲兩種材料前者保暖性好，常用于制作冬季服裝，而后者透氣性好，常用于制作夏季服裝的特點，利用掃描電鏡研究方法，從微觀上觀察兩者的形貌、結(jié)構(gòu)特征，并進一步探討兩者性能及應(yīng)用的差異，建立結(jié)構(gòu)決定性能、性能決定應(yīng)用的思維方式。(5) 在介紹“藥物中的化學(xué)”這一章節(jié)時，開展“如何理解是藥三分毒”的主題活動，將學(xué)生分成兩組，一組以化學(xué)藥品為主題，一組以化學(xué)毒品為主題展開討論，課前布置主題活動的任務(wù)，讓學(xué)生查詢相關(guān)資料，課堂上進行辯論。在爭辯的過程中，引導(dǎo)學(xué)生認識到當(dāng)藥物應(yīng)用不當(dāng)時，藥品即成為毒品的事實，鞏固學(xué)生對量變到質(zhì)變的理解，進一步引導(dǎo)學(xué)生形成辯證看待事物的思維。

3.2 著眼專業(yè)，體現(xiàn)師范教育特點

在小學(xué)教育專業(yè)開展基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)，需要著眼師范教育的本質(zhì)。盡管教育專業(yè)設(shè)有專門的關(guān)于教學(xué)方法、教學(xué)技能等的課程來培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)能力。然而不同自然學(xué)科知識有其特有的規(guī)律與體系，在教學(xué)方法上不能千篇一律。因此授課時，在強調(diào)科學(xué)知識的同時也應(yīng)該關(guān)注學(xué)生教學(xué)技能的培養(yǎng)，以實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與師范職能的雙重目標(biāo)。因此在課程實施過程中，不僅在課程內(nèi)容的廣度與深度上進行設(shè)計，更注重教學(xué)方法的運用與體現(xiàn)，比如課件的制作技巧、作業(yè)的設(shè)置要求，課堂講課技巧等都會在課堂實施過程中進行介紹與強調(diào)。同時加強課程思政，注重學(xué)生思想品德，特別是師德師風(fēng)的培養(yǎng)。此外，基于化學(xué)的學(xué)科特點，課堂中注意利用化學(xué)發(fā)展中的經(jīng)典故事，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、鉆研精神和愛國情懷[8]。在課程末期，利用反轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生走上講臺，利用課堂所講知識以及課堂實踐中所獲得的授課技能，切切實實開展一堂小學(xué)科教課，進一步提供學(xué)生課堂鍛煉機會[9]。

3.3 提供實驗平臺，開展開放實驗

由于我校小學(xué)教育專業(yè)不開設(shè)化學(xué)實驗，而動手實踐是實施小學(xué)科教活動的重要環(huán)節(jié)，因此在本課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計、探索適合小學(xué)生的化學(xué)小實驗，利用課題組的實驗條件，在周末開放實驗室，提供學(xué)生動手實踐的平臺，提升學(xué)生實踐操作能力。如最后一章的趣味化學(xué)實驗一節(jié)，主要通過引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗，并在實驗室進行探索的形式實施課程教學(xué)，在鍛煉學(xué)生實踐操作能力的同時，促進其對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生開展適合小學(xué)生科技活動的能力。

4 教學(xué)評價

教學(xué)評價是教學(xué)實踐的重要環(huán)節(jié)。2017年教育部頒發(fā)了《普通高等學(xué)校師范專業(yè)認證實施辦法(暫行)的通知》，其中關(guān)于課程評價，強調(diào)注重過程性評價和多元化評價，以調(diào)動教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[10]。因此在本課程教學(xué)評價中，我們設(shè)置從教師和學(xué)生兩個方面進行評價，同時注重課程教學(xué)的過程性評價。在對學(xué)生的評價中，主要由過程性評價和期末考試成績兩部分組成，其中過程性評價包括課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、課堂展示、實驗實踐及主題活動5部分，占最終成績的60%，期末考試主要考查課程知識點，采取閉卷考試的方法，占最終成績的40%。各環(huán)節(jié)評價細則如表2所示。在課堂展示及主題活動兩項過程性評價中，從ppt制作、課堂教學(xué)、辯論表現(xiàn)等方面分別由老師和學(xué)生給出分數(shù)，最后取平均分作為該兩項評價的成績(表3)。主要目的是為了引導(dǎo)學(xué)生互相評價和自我評價，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)參與性和主動性，在評價的過程中發(fā)現(xiàn)自我不足，取長補短，進一步提升自我，也為學(xué)生學(xué)習(xí)評課提供鍛煉的機會。教學(xué)效果的好壞更應(yīng)該聽聽學(xué)生的心聲，了解學(xué)生對教師的評價。因此在課堂結(jié)束后，筆者會進行調(diào)查，請學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實驗實踐等環(huán)節(jié)提出意見和建議。從調(diào)查結(jié)果看，學(xué)生對課程的設(shè)置內(nèi)容比較滿意，普遍認為第一次深刻認識到化學(xué)的影子深入我們的生活，更深刻地理解科技發(fā)展在社會生產(chǎn)、生活中發(fā)揮的巨大作用。特別是一些在高考時沒有選考化學(xué)的學(xué)生認為該課程大大開闊了他們的眼界。而翻轉(zhuǎn)課堂、辯論活動、實驗實踐等環(huán)節(jié)不僅豐富了理論知識，還為他們以后從事小學(xué)科教工作提供了實踐機會，提升了開展教學(xué)與實踐的技能。從上述分析可以看出，通過多種評價方式，不僅可以提高學(xué)生對理論知識、實驗操作技能的掌握，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也可以促進學(xué)生教學(xué)技能、科教實踐能力的提升，鍛煉師范技能，能夠基本完成本課程的4個教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)課程的育人價值。通過上述多元化和過程性評價，特別是學(xué)生的評價中，我們發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有課程內(nèi)容的框架下，有的章節(jié)知識內(nèi)容比較分散，邏輯性不強。如第一章“飲食中的化學(xué)”，第一節(jié)從色、香、味等物理性質(zhì)出發(fā)分類介紹相關(guān)化學(xué)物質(zhì)，而接下來的小節(jié)是從飲食的種類介紹其中的化學(xué)物質(zhì)，使得第一小節(jié)與其他小節(jié)在邏輯關(guān)系上有些脫節(jié)。因此在下一輪的教學(xué)過程中可以嘗試將第一小節(jié)的內(nèi)容作為課堂知識擴展，引導(dǎo)學(xué)生梳理并進行課堂展示。由此可見，過程性和多元化的評價方式，更能給出課程教學(xué)的客觀評價，特別是本課程所采取的學(xué)生評價，能夠讓我們發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)的不足之處，為今后教學(xué)改進提供方向，使得課程教學(xué)在“改進-評價-改進”的循環(huán)中不斷得到提升，真正實現(xiàn)課程教學(xué)的育人價值。

表2 課程考核與成績評定

表3 課堂展示評價標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)語

高校課程的建設(shè)與實施須立足專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)，結(jié)合課程特點，制訂課程教學(xué)大綱，確定課程教學(xué)目標(biāo)，進一步以其為指導(dǎo)思想優(yōu)化課程內(nèi)容，改革課程組織、實施方法，改進考核評價方式等，才能使課程更貼合學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)，真正體現(xiàn)其育人的價值。本課程的建設(shè)與教學(xué)過程中，筆者從我校小學(xué)教育專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，以生活中的化學(xué)為專題，將基礎(chǔ)化學(xué)知識融入到日常生活中。在課堂教學(xué)過程中，注重引導(dǎo)學(xué)生思考如何將學(xué)到的知識應(yīng)用于開展小學(xué)科教實踐活動中，并通過翻轉(zhuǎn)課堂、開放實驗等方法提供學(xué)生鍛煉實踐的機會，期望在教授學(xué)生科學(xué)知識的同時，兼顧該專業(yè)學(xué)生教學(xué)技能、師德師風(fēng)等方面的培養(yǎng)，將課程教學(xué)真正落實到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)上，以實現(xiàn)對學(xué)生的培養(yǎng)。通過多元化評價和課后調(diào)查反饋，該課程的實施對小學(xué)教育專業(yè)學(xué)生將來開展科教實踐活動有很大幫助。同時，我們也發(fā)現(xiàn)目前課程存在的主要不足之處是課程內(nèi)容不夠全面，章節(jié)邏輯關(guān)系相對薄弱，這也給課程教學(xué)的實施帶來限制，其主要原因是化學(xué)在生活中隨處可見，知識繁多而關(guān)聯(lián)性較差。因此，在今后的教學(xué)過程中，需要進一步完善知識結(jié)構(gòu)，將日常生活中能源、文教傳播等方面所涉及到的化學(xué)知識整合進課程中，同時對現(xiàn)有課程內(nèi)容進行凝練，力求課程內(nèi)容完整、緊湊、重點突出?？傊?，課程教學(xué)改革是一項長期而復(fù)雜的工作，教師需要根據(jù)時代變遷、專業(yè)特點、知識更新等不斷進行探索和實踐，立足專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，才能使課程教學(xué)落到實處，變得生動有效。